本发明专利技术提供一种具渐进式折射率的防反射层及其制作方法，以消除光在介面的反射作用。本发明专利技术的具渐进式折射率的防反射层的特征在于反射层是由一第一材料与一第二材料所沉积而成，且防反射层的折射率(neff)是随厚度于第一材料的折射率(n1)与第二材料的折射率(n2)间呈现渐进式变化。其中防反射层的每一厚度的折射率符合一有效介质定律，neff＝{n12f+n22(1-f)}1/2，其中f为该反射层的第一材料的填充比率。
【技术实现步骤摘要】
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本专利技术是有关一种防反射层及其制作方法，特别是指一种。
技术介绍
近年来发光二极管(LED)当作照明光源已有逐取代传统式白炽灯 (Incandescent)或萤光灯(Flourescent)灯泡的趋势。由于氮化镓(GaN)蓝光二极管具有高亮度及高功率特质，以GaN为基础的半导体已广被业界当作白色LED发光的主要材料。科技的日新月异致GaN材料内部发光层的发光效率(Internal Quantum Efficiency)已精进至90%以上，而LED表层的外部出光效率(External Quantum Efficiency)却不及10%。 也就是说LED发光仅有部分光线能照射出来，而大部分光线抵GaN界面后却折回LED内部并加热整体结构造成光衰现象，此仍此一产品最大缺憾。LED外部发光效率低落仍源自半导体发光材料与空气间光线折射率的大差异。GaN 蓝光(波长440nm)折射率η = 2. 5而空气折射率η =1. O,由Snell' s Law得知光线由 GaN射出至空气，其全反射角度为Oc = 23.6°。也就是仅在23. 6°的锥体内光线才能有机会脱离LED材料表面层，23. 6°至90°光锥外光线因循全反射定律致完全返回LED内部。 再者，锥体内的光线又受限于LED表层的Fresnel Reflection效应,又有部分光线反射折回内部再次降低光锥内光线的出光效率。此Fresnel Reflection效应也因GaN材料与空气之间光的折射率差异而产生。因此要提升LED出光效率必须深入研究如何降低或防止因界面两边折射率的差异而造成光的反射作用。多年来人们已在光学产品表面如摄影镜头(Camera Lens)涂抹一层防反射层 (Antireflection Layer)以降低 Fresnel Reflection 效应而增强光线穿透率。此 Quarter Wavelength防反射法是取1/4波长厚度的光学涂层覆盖于光学产品表面当作防反射层。在此，防反射层材料需选择其折射率η介于GaN与空气之间并符合n= (nGaN X naJ"2的要求，且其涂层厚度取d= λ/4η(λ为投入光的波长)。最近氧化锌(ZnO)曾被提及当作防反射光学材料。ZnO的折射率η = 2. O且特有的纳米管状nanorod结构很适合此一角色。以单一 ZnO防反射层涂抹于LED表面上以降低Fresnel反射而增强发光萃取(Light Extraction) 15% 20%己有成功的例子。通过缜密计算过的ZnO薄膜层的厚度，以致射出第一道光线在GaN/ZnO界面折回与第二道光线在ZnO/Air界面折回是反相的(Out of phase),如此两道光线作破坏性干扰(Destructive Interference)产生毫无反射能量折回的现象，可被视为无反射作为。此1/4波长防反射法的缺点在于适当折射率的材料难以取得或制作，又防反射层厚度与光线的波长息息相关，一旦其厚度被决定了而该防反射层也仅能针对某一波长的光消除其反射，对于其他颜色波长光线则防光反射功能降低或失效，不能作到全方位(Omnidirection)或宽频带 (Broadband)的效果。此外与相机镜头长距离取光不同，LED发光源非常贴近其上层表面， 当发光光源向各方射出时，对于非垂直射入的光线，此1/4波长防反光功能将丧失其作用。有鉴于此，本专利技术遂提出一种崭新的， 以有效克服上述的该等问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在提供一种，以消除光在介面的反射作用。本专利技术的另一目的在提供一种，其应用于LED时，可增强出光效率。本专利技术的再一目的在提供一种，其应用于太阳能面板(Solar Cells)的表面时，以降低太阳光反射的能力，提高光的入射率并增强光电效应。为达上述的目的，本专利技术提供一种具渐进式折射率的防反射层，其特征在于防反射层是由一第一材料与一第二材料所沉积而成，且防反射层的折射率(nrff)是随厚度于第一材料的折射率(Ii1)与第二材料的折射率(n2)间呈现渐进式变化。本专利技术更提出一种具渐进式折射率的防反射层的制造方法，其步骤为首先提供一真空腔室，腔室内设有一第一靶材与一第二靶材以及一基材，第一靶材连接一第一阴极与一可编程第一电源端，第二靶材连接一第二阴极与一可编程第二电源，基材连接一阳极；于真空腔室内通一IS气与一氧气，以产生一电衆束撞击第一祀材与第二祀材；以及同步调整可编程第一与第二电源，以调控第一祀材与第二祀材的电功率，调变电衆束轰击第一与第二靶材的比例，以于基材上沉积一防反射层，防反射层的折射率随厚度于第一靶材的氧化物的折射率Oi1)与第二靶材的氧化物的折射率(n2)间呈现渐进式变化。底下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明 图1 (a)为本专利技术所使用的LED元件的俯视图1 (b)为图1 (a)的LED元件沉积有本专利技术的具渐进式折射率的防反射层的AA’ 首丨J视图;图2为防反射层的折射率随厚度改变的示意图3是本专利技术用来制作上述的防反射层的真空腔室架构示意图4是本专利技术用来制作上述的防反射层的步骤流程图5是本专利技术用来制作上述的防反射层的真空腔室的第一靶材的电极功率经由编程控制其输出功率在I小时中每分秒变化由IKW逐渐降至零而第二靶材上输出功率由零逐渐调上升到IKW的时间与功率线性变化图表；图6是本专利技术的防反射层的真空腔室的第一靶材为锌靶，第二靶材为P-型的硅钯时，第一靶材的电功率延{l-(10t3-15t4+6t5)}的高点至低点，第二靶材的电功率是延 (10t3-15t4+6t5)的低点至高点的多次方编程变化，所获得的理想防反射层的材料填充比率分布曲线。附图标记说明=IO-LED元件；12-复合式金属导线架；14-LED晶粒；16-导线；18-硅胶透镜；20_防反射层；22_晶粒座金属导线架；24_阳极金属导线架；26_阴极金属导线架；28_成形胶体；30_反射墙；32_第一侧壁；34_第二侧壁；36_腔室；38_第一靶材； 40-第二靶材；41_基材支撑台；42_基材；44_遮蔽墙；45_可编程第一电源端；46_红外线加热器；47_第二阴极；48_红外线加热器；49_可编程第二电源端。具体实施方式本专利技术提出一种，以消除光在介面的反射作用，再者，应用于LED时,可增强出光效率,应用于太阳能面板(Solar Cells)的表面时，以降低太阳光反射的能力，提高光的入射率并增强光电效应。本专利技术提出一种具渐进式折射率的防反射层，其特征在于防反射层是由一第一材料与一第二材料所沉积而成，且防反射层的折射率(nrff)是随厚度于第一材料的折射率(Ii1)与第二材料的折射率(n2) 间呈现渐进式变化。其中反射层的每一厚度的折射率符合一有效介质定律(Effective Medium Theory), neff = {n^f+nj (l_f)}1/2,其中 f 为该反射层的第一材料的填充比率。以下，是本专利技术的具渐进式折射率的防反射层应用于LED元件的实施例。请一并参阅图1 (a)、图1(b)与图2，其各为本专利技术所使用的LED元件的俯视图、图1(a)的LED元件沉积有本专利技术的具渐进式折射率的防反射层的AA’剖视图，以及防反射层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具渐进式折射率的防反射层，其特征在于：该反射层是由一第一材料与一第二材料所沉积而成，且该反射层的折射率是随厚度于一第一材料的折射率与一第二材料的折射率间呈现渐进式变化。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王金贤，
申请(专利权)人：晶扬科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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